DOSSIER INSILAMENTO –

Gli inoculi per dominare le fermentazioni delle colture vegetali poste in trincea o in silo verticali. La scelta del prodotto. La conservazione

Additivi. Inoculanti batterici per insilati, come e perché

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L’insilamento è una tecnica efficacie per conservare nel tempo i foraggi. Il mantenimento delle caratteristiche nutrizionali dei foraggi avviene naturalmente in condizioni di assenza di ossigeno grazie ai batteri presenti sui vegetali; il tipo e l’efficienza delle fermentazioni è variabile e dipende dal numero e dal tipo di batteri lattici presenti sulle piante. La velocità con la quale si abbassa il pH influenza la quantità di zuccheri utilizzati dai batteri, la conservazione delle proteine, la quantità di acido lattico, acido acetico, etanolo e di conseguenza la quantità finale di materiale insilato. La scelta di utilizzare additivi è finalizzata a conservare negli insilati la maggior quantità possibile degli elementi nutritivi presenti nei foraggi freschi. In ogni caso è necessario ricordare che gli elementi nutritivi degli insilati sono in funzione anche di diversi fattori dipendenti dalla corretta gestione del processo; in particolare sono in funzione della qualità della coltura prima del raccolto e della gestione dell’insilato dal campo alla distribuzione in mangiatoia. Nessun additivo per insilati è in grado di trasformare un cattivo foraggio in un buon insilato, ma possono contribuire ad ottenere un eccellente insilato a partire da un foraggio perfetto. L’obiettivo dell’insilamento è assicurare che i batteri lattici naturalmente presenti sui vegetali trasformino il foraggio in insilato. Il processo avviene convertendo lo zucchero dei foraggi in acido lattico, acidificando il prodotto ed inibendo in questo modo ogni ulteriore degradazione dei principi nutritivi da parte sia degli enzimi vegetali o di batteri indesiderati, lieviti e muffe. Comunque la maggior parte dei batteri presenti sui vegetali sono dannosi per un corretto insilamento oppure causano una fermentazione inefficiente. Il risultato finale è una fermentazione lenta dell’insilato, con un quantitativo ridotto di zuccheri ed un’elevata percentuale di proteine ridotte ad azoto non proteico, per questi motivi l’insilato ottenuto ha un ridotto apporto nutrizionale ed è utilizzato in modo inefficiente dai batteri del rumine. Inoltre determina una minore ingestione di sostanza secca peggiorandone il sapore.
 
La normativa

Prima di entrare nel merito, è opportuno un accenno all’aspetto normativo, spesso sottovalutato. Gli additivi per insilamento disponibili sul mercato europeo devono essere conformi ai requisiti specificati nel regolamento per gli additivi zootecnici. In questo articolo ci limiteremo a descrivere gli inoculi per insilati, che sono solo una parte degli additivi per insilati. I ceppi batterici sono raggruppati nella categoria degli additivi tecnologici e disciplinati dal Regolamento CE 1831 del 2003 nel gruppo funzionale “Additivi per insilaggio” che racchiude sostanze, compresi enzimi o microrganismi, da incorporare nei mangimi (si usa il termine mangimi perché con questa parola si intende qualsiasi sostanza o prodotto, compresi gli additivi, trasformato, parzialmente trasformato o non trasformato, destinato alla nutrizione per via orale degli animali; In questo caso gli insilati possono essere definiti mangimi ) per migliorare la produzione di insilati. E’ quindi possibile verificarne la congruità di impiego consultando il Register of Feed Additives al seguente link : http://ec.europa.eu/food/food/animalnutrition/feedadditives/comm_register_feed_additives_1831-03.pdf Lo scopo di questo articolo è soffermarsi sui differenti tipi d’inoculi batterici e fornire informazioni riguardanti il loro utilizzo sui diversi tipi d’insilati. Per farlo si è utilizzato materiale bibliografico disponibile sul web, i cui dettagli vengono riportati a parte.

Omo ed eterofermentanti

Gli inoculi contengono batteri selezionati per dominare le fermentazioni delle colture vegetali poste in trincea oppure in silo verticali. Possono essere suddivisi in due categorie in funzione di come fermentano il glucosio (il comune zucchero delle piante). Gli omofermentanti producono solamente acido lattico e comprendono alcune specie di Lattobacilli come il Lactobacillus plantarum, i Pediococchi e gli Enterococchi. Gli eterofermentanti producono acido lattico, acido acetico o etanolo e anidride carbonica. Il batterio eterofermentante più conosciuto è il Lactobacillus buchneri. I batteri omofermentanti dal punto di vista energetico sono più efficienti degli eterofermentanti. Durante il processo fermentativo per ogni molecola di glucosio si producono due molecole di acido lattico ottenendo un’ottima resa in sostanza secca e una minima perdita di energia dall’insilato. Inoltre l’acido lattico è un acido forte in grado di abbassare il pH (aumentando l’acidità) più di altri acidi. Il pH finale dell’insilato è più alto (e l’acidità è inferiore) quando le fermentazioni sono dominate da batteri eterofermentanti rispetto a quelle dominate dagli omofermentanti. I batteri eterofermentanti per ogni molecola di glucosio producono una molecola di acido lattico, una di acido acetico o etanolo, e una di anidride carbonica. La CO2 è un gas e come tale lascia l’insilato determinando una perdita di sostanza secca, l’acido acetico è meno forte dell’acido lattico mentre l’etanolo non ha alcun effetto sul pH. Le popolazioni batteriche presenti sui vegetali sono molto variabili in funzione delle piante e delle aree, dipendendo dalla specie vegetale e dalle condizioni ambientali. L’aggiunta di omofermentanti aiuta la riduzione veloce del pH, inibendo la crescita di altri batteri e riducendo le perdite in proteine batteriche. Un veloce abbassamento del pH e un valore finale di pH basso possono inibire la crescita dei clostridi che producono acido butirrico. Di norma, durante il processo fermentativo guidato dai batteri, omofermentanti, sono prodotti meno acido acetico, meno acido butirrico ed etanolo con minori perdite di sostanza secca dal 2 al 3% rispetto alle fermentazioni da batteri eterofermentanti. Inoltre gli inoculi con batteri omofermentanti possono migliorare dal 3 al 5% le performance degli animali, nel 50% dei casi come evidenziato nei lavori di ricerca (Kung e Muck 1997). Ricerche in vitro dimostrerebbero che insilati trattati con batteri omofermentanti produrrebbero l’otto per cento in più di batteri ruminali rispetto ad insilati non trattati, tale differenza spiegherebbe una produzione lattea superiore fino a 2 litri capo giorno (Muck 2012). L’aspetto negativo è che la produzione di acido lattico può rendere l’insilato di mais, e altri insilati con pH basso, più suscettibile all’innalzamento di temperatura in seguito al desilamento a causa di una ridotta stabilità aerobica. I batteri eterofermentanti possono convertire l’acido lattico in acido acetico e altri prodotti. L’acido acetico è un buon inibitore di muffe e lieviti che causano il riscaldamento e il deterioramento degli insilati. Per questo l’acido acetico migliora la conservazione degli insilati e la stabilità aerobica. Se confrontati con gli omofermentanti, le perdite in sostanza secca sono simili, anche se superiori dell’uno o due per cento, la digeribilità non muta significativamente, ma la stabilità aerobica migliora in modo sostanziale. In ogni caso non sembra migliorare le performance animali più di quanto ci si possa attendere mantenendo l’insilato freddo in trincea. Come si può facilmente intuire, combinando in uno stesso inoculo batteri omo ed eterofermentanti ci si può attendere una buona fermentazione, una ridotta perdita di sostanza secca un’alta concentrazione di acido acetico e una migliore stabilità aerobica rispetto a un prodotto costituito unicamente da batteri omofermentanti. Inoltre la caduta di pH è più veloce se l’inoculante per insilati contiene entrambe le tipologie di batteri.

Quando gli omofermentanti

Quando è meglio impiegare un inoculo con batteri omofermentanti? E’ una buona scelta quando si tratta d’insilati di leguminose (medica). Le leguminose come l’erba medica hanno pochi carboidrati solubili in acqua e una maggiore resistenza alla riduzione del pH rispetto alle graminacee e al mais. Per questi motivi, gli insilati di leguminose tendono ad avere un pH maggiore rispetto a quelli di mais o di graminacee, e sono più sensibili a fermentazioni da clostridi quando sono insilati con un’umidità maggiore del 65%. Un inoculo omofermentante rende massimizza l’efficienza d’impiego degli zuccheri presenti nelle piante riducendo il pH in particolar modo quando l’umidità è alta. Gli inoculi omofermentanti sono la migliore scelta quando si vuole migliorare la qualità alimentare di qualunque genere d’insilati. Massimizzano la sostanza secca in un insilato ben gestito grazie ad una fermentazione più efficiente. Sebbene non siano del tutto note le cause, gli inoculi omofermentanti, quando sono efficaci, migliorano le performance degli animali dal 3 al 5% (Kung a Muck 1997). Quando gli eterofermentanti Invece, quando è meglio impiegare un inoculo con batteri eterofermentanti? Innanzitutto quando in passato si sono avuti fenomeni di ridotta stabilità aerobica. La maggiore concentrazione di acido acetico prodotta da questo tipo d’inoculi rallenta la crescita di lieviti e muffe (funghi) che causano il deterioramento e il riscaldamento degli insilati. Va anche detto che spesso il riscaldamento dipende da una cattiva gestione degli insilati, come ad esempio quando s’insilano masse troppo secche, non si esegue un adeguato compattamento, la chiusura della trincea avviene in modo inadeguato consentendo all’aria di entrare, oppure quando la quantità desilata è minore di quanto, sarebbe necessario (o per converso quando si desila più materiale di quanto sarà ingerito rapidamente dalle bovine). Quando ci si rende conto che questi aspetti sono limitanti, è bene affrontarli e risolverli prima di decidere l’impiego di un inoculo. Anche quando la gestione è adeguata, è possibile avere problemi d’innalzamento di temperatura della massa durante il desilamento del silomais, d’insilati di cereali (orzo, frumento) e di pastone specialmente nel periodo estivo. Considerando che nessuno può prevedere quanto sarà calda la prossima estate, un inoculo con batteri eterofermentanti oppure con una combinazione di etero e omo applicata a un insilato che ha tendenza a riscaldarsi (silomais) può essere utile. Un inoculo omofermentante è più probabile sia utile in un insilato di mais quando il mais è stato trinciato molto presto, oppure troppo tardi. I pochi dati scientifici a disposizione dicono che queste sono le condizioni nelle quali i batteri lattici naturalmente presenti sono pochi e poco competitivi rispetto ai batteri contenuti nell’inoculo. Gli eterofermentati se impiegati alla dose consigliata oppure a una dose maggiore rispetto alle indicazioni sembrano essere efficaci in un maggior numero di condizioni rispetto agli eterofermentanti.

Confrontare prodotti diversi
 
Gli inoculi batterici lavorano bene in un ampio intervallo di umidità, dal 45 al 70%, comunque pochissimi batteri lattici naturalmente presenti sui vegetali sviluppano bene in condizioni di ridotta umidità, per questo si ritiene che gli inoculanti abbiano risultati più soddisfacenti quando l’umidità della massa è il fattore limitante. Confrontare prodotti diversi non è per niente semplice. Il dato importante è il numero di batteri lattici vivi applicati per unità di materiale vegetale (tasso d’inoculazione). Si può acquistare un prodotto che applica almeno novanta miliardi (9 x 109) di batteri lattici vivi per tonnellata di prodotto sul tal quale o 100.000 per grammo d’insilato. Normalmente valori maggiori indicano prodotti più efficaci ma non è sempre vero a causa di attività diverse dei batteri o della stabilità della popolazione batterica. Le aziende devono avere dati di ricerca che confermano l’efficacia dei prodotti e sistemi che assicurino la quantità esatta di unità formanti colonia di batteri lattici rispetto a quanto dichiarato sull’etichetta. Un prodotto può contenere uno o più ceppi di batteri lattici. Il più comune omofermentante è Lactobacillus plantarum. Altri omofermentanti includono specie di Lactobacilli o Pediococchi e l’Enterococcus faecium. Il Lactobacillus buchneri è la specie di eterofermentanti utilizzato per migliorare la stabilità aerobica. E’ importante utilizzare un prodotto specificamente studiato per l’impiego sulla coltura che si intende insilare. Se un inoculo è etichettato per essere impiegato su insilato di mais, non va usato su insilati di medica e vice versa. Non è per niente semplice raffrontare prodotti diversi, però alcuni aspetti dovrebbero essere tenuti presenti come ad esempio la concentrazione di batteri: deve essere uguale o superiore a novanta miliardi di batteri lattici vivi per tonnellata d’insilato. Subito dopo, in ordine d’importanza, è importante assicurarsi di acquistare un prodotto etichettato per essere impiegato sulla coltura che si desidera insilare. Infine non abbiate timore di chiedere dati derivanti dalla ricerca che attestano l’efficacia del prodotto. Se l’anno precedente si è aperta e non utilizzata una confezione di prodotto, questa non è più attiva e deve essere scartata. Gli inoculi assorbono umidità dall’aria, che potenzialmente può causare la morte dei batteri. Gli inoculi non sembrano prodotti vivi, però lo sono. Per questo è cruciale trattarli come esseri viventi, in particolar modo se si desidera utilizzare un prodotto acquistato quest’anno sulla coltura dell’anno prossimo. Molti inoculi richiedono di essere conservati in ambiente fresco e asciutto, per questo non possono essere conservati in ambienti caldi come un garage o umidi come il vano in cui è posto il refrigeratore del latte. Se si acquistano gli inoculi prima del raccolto, è bene conservarli in frigorifero.
 
In forma liquida o in polvere

Alcuni prodotti sono da distribuire in forma liquida, altri in polvere; possono essere entrambi efficaci. In ogni caso considerato che i batteri non possono muoversi autonomamente un inoculo distribuito sulla coltura da insilare mediante la trincia assicura la migliore distribuzione del prodotto e una superiore efficacia. Inoltre i batteri in un prodotto liquido iniziano a lavorare più rapidamente rispetto ad altri presenti in un prodotto secco, perché devono essere inumiditi dai succhi cellulari prima di iniziare a crescere. Infine molti inoculi devono essere conservati in un ambiente fresco e asciutto prima dell’uso per mantenere l’attività dei batteri. La conservazione è pertanto più semplice per prodotti che sono distribuiti mediante un liquido perché sono solitamente consegnati in polvere in piccole confezioni che possono essere tenute comodamente in frigorifero. I prodotti liquidi richiedono attenzione in particolare per due aspetti: a) non bisogna utilizzare acqua trattata con cloro per diluire i batteri perché il cloro può uccidere i batteri lattici se il contenuto in cloro è eccessivo (maggiore di 1 mg / litro); b) inoltre, quando un inoculo è stato diluito in acqua ed è pronto per l’uso, è necessario impiegarlo entro ventiquattro ore. Per questo a volte il prodotto è sprecato quando l’insilato raccolto è inferiore a quello stimato a causa d’inconvenienti diversi (clima, rotture della trincia, etc.).

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